Estimation des conditions de référence et seuils de qualité pour le paramètre « température de l'eau » en plans d'eau

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]QUASARE [ADD1_IRSTEA]Systèmes aquatiques soumis à des pressions multiplesWater temperature is one of the most important parameters for the organization of lentic aquatic ecosystems. It is also defined as one of the parameters supporting biology in the European Water Framework Directive. Water temperature is also a decisive parameter for water quality because temperature is a parameter that controls chemical reactions and both mass and energy exchanges in water bodies and at the mixing areas receiving inflows from watersheds. Consequently, the effects of anthropic physicochemical pressures from watersheds on lentic water bodies are partly controlled by the temperatures of the two water bodies, the water mass and streams. In parallel, temperature is in turn modified by a change in water quality. Indeed, the quality of water is determinant for its transparency, and the latter influences the vertical distribution of the solar radiation energy absorbed by the water body through the surface. The response of a lake to meteorological and climatic conditions is therefore partly dependent on the conditions of transparency and therefore the water quality. This report presents the results of a research project on a DCE water temperature indicator in order to link the quality thresholds of the transparency parameter (Danis & Roubeix, 2014) to study the effect of water quality on water temperature. For this, the GLM (General Lake Model) mechanistic model has been used to simulate the temperature of water under transparency conditions corresponding to different levels of quality. And these simulations might be used to calculate the threshold values for the water temperature parameter. Furthermore, in situ data were used to analyse the recent thermal behaviour of French water bodies. The analysis showed an influence of the morphometry of the water bodies, in particular their depth, on their thermal behaviour. In particular, the study has shown that the depth of water bodies conditions the effect of changes in transparency on thermal behaviour.La température de l'eau est un des paramètres les plus importants pour l'organisation des écosystèmes aquatiques lentiques. Elle est d'ailleurs définie comme un des paramètres soutenant la biologie dans la Directive Cadre européenne sur l'Eau. La température de l'eau est aussi un paramètre déterminant pour la qualité de l'eau car la température est un paramètre de contrôle à la fois des réactions chimiques et à la fois des échanges de masse et d'énergie au sein des masses d'eau lentiques et au niveau des zones de mélange des apports depuis les bassins versants. Par conséquent, les effets des pressions physico-chimiques anthropiques depuis les bassins versants, sur les masses d'eau lentiques sont en partie contrôlés par les températures des deux masses d'eau, plan d'eau et cours d'eau. En parallèle, la température est à son tour modifiée par un changement de la qualité de l'eau. En effet, la qualité d'une eau est déterminante pour sa transparence, et cette dernière influence la répartition verticale de l'énergie apportée par le rayonnement solaire au plan d'eau à travers la surface. La réponse d'un lac à des conditions météorologiques et climatiques est donc en partie dépendante des conditions de transparence et donc de la qualité d'eau. Ce rapport présente les résultats d'un travail de recherche d'un indicateur de température de l'eau DCE afin de relier les seuils de qualité du paramètre transparence (Danis & Roubeix, 2014) pour étudier l'effet de la qualité de l'eau sur la température de l'eau. Pour ça, un modèle mécaniciste GLM (General Lake Model) a permis de simuler la température de l'eau sous de conditions de transparence correspondantes à différents niveaux de qualité. Et ces simulations pourraient être utilisées pour calculer les valeurs seuils pour le paramètre température de l'eau. Par ailleurs, des données in situ ont été utilisées pour analyser le comportement thermique récent des plans d'eau français. L'analyse a montré une influence de la morphométrie des plans d'eau, en particulier de leur profondeur, sur leur comportement thermique. En particulier, l'étude a montré que la profondeur des plans d'eau conditionne l'effet des variations de la transparence sur le comportement thermique